CN216551791U - 盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构。所述抛石加固结构包括在盾构隧道下穿湖泊或河流区域设置围堰和针对围堰区域的水进行抽排后抛石形成的石笼加固层；所述石笼加固层包括抛填后压实形成的0.5m以上的永久石笼层和直接抛填在永久石笼层上方的临时石笼层，所述石笼加固层的宽度范围为隧道外侧至少3m区域。本实用新型整体结构简单、施工方便，本实用新型大大地降低了盾构隧道下穿湖泊河流施工的施工风险，保障了施工的安全与质量。

Description

盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构

技术领域

本实用新型涉及一种盾构施工加固结构，特别涉及一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构。

背景技术

近几年我国经济迅速发展，大中城市相继展开轨道交通建设。地铁区间隧道施工常采用盾构法施工，许多盾构区间隧道需要下穿河流和湖泊。下穿河流和湖泊时，盾构隧道上方覆土厚度较薄，湖泊和河流下方地质富含地下水，土质稳定性较差，盾构施工中喷涌、塌方等施工风险较大。所以盾构隧道下穿湖泊是盾构区间施工的一个重难点。在施工盾构隧道下穿湖泊时需采取加固措施，减小风险，保证施工顺利安全地进行。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供了一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，该加固结构可以增加湖泊底部土质的稳定性，并能保证盾构安全通过。

为了达到上述技术目的，本实用新型提供了一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，所述抛石加固结构包括在盾构隧道下穿湖泊或河流区域设置围堰和针对围堰区域的水进行抽排后抛石形成的石笼加固层；所述石笼加固层包括抛填后压实形成的0.5m以上的永久石笼层和直接抛填在永久石笼层上方的临时石笼层，所述石笼加固层的宽度范围为隧道外侧至少3m区域。

本实用新型进一步的技术方案：所述加固结构还包括设置在石笼加固层与隧道之间的WSS注浆加固层，所述WSS注浆加固层是在针对围堰区域的水进行抽排后在河流或湖泊底面矩形布孔进行WSS注浆形成的加固层，WSS注浆加固层的加固范围为隧道顶面以下至少1m的位置。

本实用新型进一步的技术方案：所述围堰的围设区域设有直径为1.5～2.5m的水管，所述水管的方向与水流方向一致，并从围堰的一侧穿过另一侧；在围堰围设的区域内设有抽水泵。

本实用新型较优的技术方案：所述围堰围设范围为左右线隧道外边缘至少5m，围堰是由直径为0.8m～1.2m的土袋叠放形成的，围堰的高度为3.5～4m，两侧1:1放坡。

本实用新型较优的技术方案：所述石笼加固层是由宾格网箱规格为1000×500×500mm的石笼形成的加固层，石笼的孔规格为80×115mm，网丝Ф2.5mm，边丝Ф3.15mm，组合丝Ф2.2mm；充填石料在100mm至200mm之间。

本实用新型较优的技术方案：所述WSS注浆加固层是采用地质钻机作为钻杆进行钻孔至隧道顶以下1m采取后退式分段注浆工艺注浆形成，钻头点位误差≤20mm，钻孔垂直度误差≤1°，注浆压力控制在0.35～0.45MPa，注浆速度30～70L/min，双液浆终浆压力为0.4～0.5mpa，且进浆速度小于开始进浆速度的1/4。

本实用新型整体结构简单、施工方便，通过对盾构隧道穿过区域的湖泊或河流进行围堰施工，并将围堰区域的水抽干，对该区域的底面淤泥进行清理，然后通过WSS注浆加固，加固完成后直接在该区域投放石笼进行加固；该加固结构解决了盾构隧道下穿湖泊时，盾构隧道上方覆土厚度较薄，河流下方地质富含地下水，土质稳定性较差，盾构施工中喷涌、塌方等施工风险较大的难题；针对河流还可以在围堰区域架设水管，辅助流水，避免流水太大对于围堰进行冲击；在围堰区域增设抽水泵，能够及时对围堰区域的积水进行抽排。本实用新型大大地降低了盾构隧道下穿湖泊河流施工的施工风险，保障了施工的安全与质量。

附图说明

图1是本实用新型的平面示意图；

图2是本实用新型垂直于隧道方向的截面示意图；

图3是本实用新型沿着隧道方向的截图示意图。

图中：1—围堰，2—石笼加固层，3—隧道，4—水管，5—WSS注浆加固层，6—抽水泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图3均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例提供了一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，如图1至图3所示，所述抛石加固结构包括在盾构隧道下穿湖泊或河流区域设置围堰1、针对围堰区域的水进行抽排后抛石形成的石笼加固层2和设置在石笼加固层2与隧道3之间的WSS注浆加固层5；所述围堰1围设范围为左右线隧道外边缘至少5m，围堰是由直径为0.8m～1.2m的土袋叠放形成的，围堰的高度为3.5～4m，两侧1:1放坡。所述石笼加固层2包括抛填后压实形成的0.5m以上的永久石笼层和直接抛填在永久石笼层上方的临时石笼层，所述石笼加固层2的宽度范围为隧道3外侧至少3m区域，所述石笼加固层1是由宾格网箱规格为1000×500×500mm的石笼形成的加固层，石笼的孔规格为80×115mm，网丝Ф2.5mm，边丝Ф3.15mm，组合丝Ф2.2mm；充填石料在100mm至200mm之间。本实用新型为了增加水流，还可以在围堰1的围设区域设有直径为1.5～2.5m的水管4，所述水管4的方向与水流方向一致，并从围堰1的一侧穿过另一侧。

实施例提供了一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，所述WSS注浆加固层5是在针对围堰区域的水进行抽排后在河流或湖泊底面矩形布孔进行WSS注浆形成的加固层，WSS注浆加固层5的加固范围为隧道3顶面以下至少1m的位置。所述WSS注浆加固层5是采用地质钻机作为钻杆进行钻孔至隧道3顶以下1m采取后退式分段注浆工艺注浆形成，钻头点位误差≤20mm，钻孔垂直度误差≤1°，注浆压力控制在0.35～0.45MPa，注浆速度30～70L/min，双液浆终浆压力为0.4～0.5mpa，且进浆速度小于开始进浆速度的1/4。

下面结合具体实施例对本实用新型的施工过程进一步说明，实施例中的施工项目某个区间的左右盾构隧道均下穿一条河道，该区间左线下穿连通渠河道隧道顶距离设计河底4.19m，为了保证河流能够正常通行，针对该区域进行分段搭设围堰，并投石笼进行加固处理；区间采用南北区土围堰隔离周边来水并抽走围堰内部存水，先后通过北区、南区围堰后，再抛填石笼。

针对每个区域的具体加固过程如下：首先在左右线隧道外边缘5m处设置土袋围堰，采用直径1m的吨袋，配合200挖机配合从北往南施工土围堰，围堰呈“口”型，河道东西侧土围堰上口宽4.5m高3.5m，中部围堰上口宽6m高3.5m，两侧1:1放坡，岸边围堰高1m宽2m；围堰完成后将水抽到围堰外部，并在围堰内留水泵防止雨水留存及应急等，通过北区时加强对现场巡查及监测。同时确保1台200挖机设备24h待命，满足应急要求。

该段隧道上方为浅层淤泥，在抽水处理后，对隧道上方至河底进行整体WSS加固，WSS加固采用WSS深孔注水泥浆-水玻璃双液浆加固，后退式注浆工艺对对浅覆土淤泥进行加固，按照1.5*1.5矩形布孔，加固范围为隧道顶以下1m位置，向上注浆加固直至河底以下1m。以隧道结构外边线1m范围内以1.5m*1.5m间距矩形布置。钻孔机采用地质钻机作为钻杆，下至隧道顶以下1m，钻头点位误差≤20mm，钻孔垂直度误差≤1°。注浆现场配置1台搅拌机，摆放若干1T/个水玻璃储存箱。注浆水泥强度等级为42.5R，双液浆浆液配合比为水泥:水:水玻璃＝1:2:1，水玻璃模数为2.4～3.4，浓度Be＝38；注浆方式采取后退式分段注浆工艺，开注前先行注水试验，以检查注浆管路是否正常和判断地层的吸浆能力等，并防止堵管；注浆压力控制在0.35～0.45MPa，注浆速度30～70L/min，中止注浆标准：双液浆终浆压力为0.4-0.5mpa，各孔注浆压力稳定10分钟以上，且进浆速度小于开始进浆速度的1/4。

在加固处理好之后，开始抛填石笼，挖机在抛填石笼范围开挖至设计河底标高0.5m以下，再用挖机对河底抛填0.5m厚永久石笼。石笼顶标高至规划河底标高，再抛填1.4m厚临时石笼；抛石笼宽度为左线隧道边3米范围再1.5m放坡；石笼为宾格网箱规格为1000×500×500(长×宽×高)，网孔规格为80×115mm，网丝Ф2.5mm，边丝Ф3.15mm，组合丝Ф2.2mm；宾格网安装需在厂家的指导下进行安装；充填石料应该在100mm至200mm之间，最大不要超过250mm，最小不小于50mm。待盾构通过后再清理临时石笼，恢复河道。

以上所述，只是本实用新型的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，其特征在于：所述抛石加固结构包括在盾构隧道下穿湖泊或河流区域设置围堰（1）和针对围堰区域的水进行抽排后抛石形成的石笼加固层（2）；所述石笼加固层（2）包括抛填后压实形成的0.5m以上的永久石笼层和直接抛填在永久石笼层上方的临时石笼层，所述石笼加固层（2）的宽度范围为隧道（3）外侧至少3m区域。

2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，其特征在于：所述加固结构还包括设置在石笼加固层（2）与隧道（3）之间的WSS注浆加固层（5），所述WSS注浆加固层（5）是在针对围堰区域的水进行抽排后在河流或湖泊底面矩形布孔进行WSS注浆形成的加固层，WSS注浆加固层（5）的加固范围为隧道（3）顶面以下至少1m的位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，其特征在于：所述围堰（1）的围设区域设有直径为1.5～2.5m的水管（4），所述水管（4）的方向与水流方向一致，并从围堰（1）的一侧穿过另一侧，在围堰（1）围设的区域内设有抽水泵（6）。

4.根据权利要求1或2所述的一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，其特征在于：所述围堰（1）围设范围为左右线隧道外边缘至少5m，围堰是由直径为0.8m～1.2m的土袋叠放形成的，围堰的高度为3.5～4m，两侧1:1放坡。

5.根据权利要求1或2所述的一种盾构隧道下穿湖泊或河流的抛石加固结构，其特征在于：所述石笼加固层（2）是由宾格网箱规格为1000×500×500mm的石笼形成的加固层，石笼的孔规格为80×115mm，网丝Ф2.5mm，边丝Ф3.15mm，组合丝Ф2.2mm；充填石料在100mm至200mm之间。

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